Основы механики были заложены Джироламо Фраскаторо, Джероламо Кардано и Убальдо дель Монте примерно около 1577 г., однако математическая наука, равно как и физика, во времена Рудольфа находилась в зачаточном состоянии. Трактат по Естественной Магии, написанный молодым Джованни Баптистой Порта в Неаполе в 1560 г., содержал свидетельства того, что его автор успешно экспериментировал в области оптики и сконструировал, основываясь на научных принципах, аппарат, способный производить такие удивительные иллюзии, что их можно было принять за волшебство. Изобретение этого так называемого «волшебного фонаря» часто приписывают Порта, однако ранее его придумал великий мастер искусств Леонардо да Винчи. Трактат Порта, выдержавший несколько изданий, содержит много сведений о линзах и зеркалах самых различных типов, а также подробное описание телескопа. На самом деле, после того, как Галилей усовершенствовал инструмент, известный как «труба Галилея», Порта присвоил себе это открытие. Порта также обязан несколькими открытиями, например, знаниями о свойствах магнитного железняка, венецианскому священнику, политику и ученому Фра Паоло, настоящее имя которого было Петро Сарпи. Сарпи был столь выдающимся исследователем, что сам Галилей называл его своим «учителем», а современники свидетельствовали, что он обладал исчерпывающими знаниями в «еврейском и греческом языках, математике, астрономии, истории, физиологии животных, геометрии, включая конические сечения, магнетизме, ботанике, минералогии, гидравлике, акустике, статике, знал немало об атмосферном давлении, падении и движении объектов в воздухе и в воде, об отражении света от искривленных поверхностей, механике, гражданской и военной архитектуре, медицине, лекарственных травах и анатомии». Он предвосхитил открытие циркуляции крови Гарвесм, а также опередил в открытии некоторых оптических явлений Кеплера. К сожалению, его рукописи были уничтожены пожаром в 1766 г., и сохранившиеся отрывки получили у историков науки лишь запоздалое признание.

Развитие науки задерживалось не только такими явлениями, как предсказательная астрология и волшебство, но в большей степени пламенной верой в ошибочные предположения, сделанные признанными авторитетами, которые со временем делались неопровержимыми. Ученые поддерживали эти догматы, не делая ни единой попытки проверить их истинность, пока не появлялся какой-нибудь независимый гений, который вырывался на свободу из оков громких имен и пытался, прикладывая немалые усилия, удостовериться во всем лично. Так, догма Аристотеля о том, что из двух тел более тяжелое при падении движется быстрее, была опровергнута Галилео Галилеем, который провел эксперимент, бросая предметы с вершины Пизанской башни. Однако убежденность последователей Аристотеля была столь велика, что, увидев своими глазами, что гиря весом в один фунт достигает земли одновременно с гирей весом в десять фунтов, они продолжали уверенно твердить, что вес в десять фунтов должен достичь земли в десять раз быстрее веса в один фунт, «если только естественная скорость не была изменена по какой-то неизвестной причине».

Самой живучей из всех безобидных научных глупостей оказалось суждение философов, которое отражено в известном высказывании: «Природа не терпит пустоты». Когда в 1590 г. копатели колодцев во Флоренции обнаружили, что их помпы не могут откачать воду из колодца глубиной сорок футов, для объяснения этого затруднения и его устранения был вызван Галилей. Говорят, великий человек заявил рабочим, что неприятие природой пустоты не простирается дальше тридцати трех футов глубины! Галилей не мог назвать истинной причины, которая впоследствии была обнаружена его знаменитым учеником Торричелли.

В последний год XVI столетия английский врач, доктор Уильям Гилберт, опубликовал книгу, заложившую прочную основу нового направления в физике — электрики. Способность магнита притягивать частицы железа, а янтаря — кусочки бумаги и прочие легкие вещи, было известно еще в древности, но доктор Гилберт провел глубокое экспериментальное исследование этого и других феноменов, обнаружив, что стекло, смолы и некоторые драгоценные камни обладают тем же свойством, что и янтарь. Он также продемонстрировал действие законов магнитной полярности и применение арматуры. Несмотря на то, что он не сформулировал общего закона, он выдвинул гипотезу о том, что Земля является гигантским магнитом. Его обширная монография объяснила феномены магнетизма, очистив их от суеверий и предубеждений.

«Естественная история» Плиния, написанная в I в. н. э., на протяжении более чем тринадцати веков оставалась непререкаемым авторитетом во всём, что касалось планет, животных и минералов, будучи источником массы самых нелепых суеверий, многие из которых сохранились почти до нашего времени. Плиний собрал у современных ему авторов самые абсурдные теории по естественной истории, даже не попытавшись их проверить. Он населил воду, землю и воздух выдуманными созданиями, обладавшими удивительными привычками и свойствами, и описывал уже известных животных, не анализируя их возможных систематических связей друг с другом. Первая попытка научной классификации была сделана «немецким Плинием» Конрадом Геснером, профессором естественной истории в Цюрихе, чья «История животных», опубликованная в 1551 г., стала основой современной зоологии. Его молодой современник Улисс Алдровандус, возглавлявший кафедру естественной истории в Болонье, опубликовал шесть объемных томов, иллюстрированных изображениями множества животных, описания которых он частично позаимствовал у Геспера. Алдровандус основал музей естественной истории, а также один из первых ботанических садов в Болонье в 1567 г., где выращивали в основном лекарственные растения. Примерно в то же время доктор Пьер Белон во Франции опубликовал фундаментальный трактат о птицах (1555). Белон жил в замке неподалеку от Парижа, подаренном ему королем, и был убит разбойниками, когда собирал травы в болонском лесу. Другой французский врач, Гийом Ронделе, в 1558 г. попытался создать полную историю рыб. Работы Геснера и Ронделе стали первыми попытками специализации дисциплин естественной истории.

Научные открытия, совершавшиеся в тот век, не получали признания у современников. Достоверные сведения о животных, к примеру, были распространены гораздо меньше, нежели рассказы о сказочных чудовищах. Предпочтение отдавалось фениксу, птице, которая раз в сотню лет сгорала в пламени, дабы вновь восстать из пепла, саламандре, способной жить в самом горячем огне, и василиску, монстру, взращенному змеей или черепахой, появившемуся на свет из петушиного яйца и способному убивать человека на расстоянии с помощью яда, струящегося из его глаз. «Обманы зренья — василисковы глаза; увидевши тебя — убьют; умрут, коль их увидишь…»

Считалось, что страусы едят и без труда переваривают железо, медведица, родив медвежонка, облизыванием придает ему форму, кроты не имеют глаз, а слоны — коленей, лебедь поет перед смертью, хамелеон всю жизнь проживает в воздухе, не касаясь земли, а акула ремора, плывя под кораблем, замедляет течение, притягивая воду, как магнитный железняк — железо.

К этим удивительным преданиям можно добавить твердую убежденность в том, что утки растут на деревьях, а падая с них в воду, превращаются в гусей, прекрасные русалки завлекают мужчин, желая их погубить, а водяные быки творят несусветные жестокости… абсурдное поведение приписывалось молодым гадюкам, райским птицам, пеликанам, тарантулам, скорпионам и «всякой живой твари, всякому ползучему гаду и всякому зверю». Искушение перечислить все странности, присутствовавшие в зоологии, очень велико, однако пора уж и остановиться.

В «Естественную историю» Плиния входит и ботанический раздел, где описано шестьсот растений. Комментаторы XVI столетия пытались дополнить его знаниями о мало известных видах, поскольку врачам, пользовавшимся в своей практике лекарственными травами, были необходимы точные сведения. Они начали составлять собственные коллекции и систематически их изучать. Первым, кто предложил классификацию по классам, порядкам, родам и видам, был уже упоминавшийся Конрад Геснер. В XVI в. появилось множество трактатов о растениях, самые ценные из них принадлежали перу Андреа Чезальпино, профессору ботаники в Падуе, предложившему классификацию по половым признакам, а также братьям Иоганну и Каспару Баугинам из Швейцарии, один из которых опубликовал систематический определитель растений, где синонимы были распределены по группам.